1ª Lista de exercícios - Fenômenos de Transporte l

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Universidade Federal de Lavras 
 
Disciplina: Fenômenos de Transporte I – GNE270 
Professora Isabele Cristina Bicalho 
 
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1ª Lista de Exercícios 
 
3.5 – Um cubo de carvalho maciço (SG = 0,77), de volume 125 mL, é mantido submerso por um 
tirante, conforme mostrado. Calcule a força real da água sobre a superfície inferior do cubo e a tração 
no tirante. 
 
 
3.8 – Um cubo metálico oco, com arestas de 100 mm, flutua na interface entre uma camada de água e 
uma camada de óleo SAE 10W (SG = 0,92) de tal forma que 10% do cubo está imerso no óleo. Qual é 
a diferença de pressão entre a face horizontal superior e a inferior do cubo? Qual é a massa específica 
média do cubo? 
 
3.17 – Um reservatório com dois tubos cilíndricos verticais de diâmetros d1 = 39,5 mm e d2 =12,7 mm 
é parcialmente preenchido com mercúrio (SG = 13,55). O nível de equilíbrio do líquido é mostrado no 
diagrama da esquerda. Um objeto cilíndrico sólido, feito de latão (SG = 8,55), flutua no tubo maior 
conforme mostrado no diagrama da direita. O objeto tem diâmetro D = 37,5 mm e altura H = 76,2 mm. 
Calcule a pressão na superfície inferior necessária para fazer flutuar o objeto. Determine o novo nível 
de equilíbrio, h, do mercúrio com a presença do cilindro de metal. 
 
 
 
3.18 – Um tanque repartido contém água e mercúrio (SG = 13,55) conforme mostrado na figura. Qual 
é a pressão manométrica do ar preso na câmara esquerda? A que pressão deveria o ar da câmara 
esquerda ser comprimido de modo a levar a superfície da água para o mesmo nível da superfície livre 
na câmara direita? 
 
 
 
 
Universidade Federal de Lavras 
 
Disciplina: Fenômenos de Transporte I – GNE270 
Professora Isabele Cristina Bicalho 
 
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3.21 – Um manômetro é construído com um tubo de vidro de diâmetro interno uniforme, D = 6,35 
mm, conforme mostrado na figura. O tubo em U é preenchido parcialmente com água. Em seguida, um 
volume = 3,25 cm3 de óleo Meriam vermelho (SG = 0,827) é adicionado no lado esquerdo do tubo. 
Calcule a altura de equilíbrio, H, quando ambas as pernas do tubo em U estão abertas para a atmosfera. 
 
 
 
3.26 – Água flui para baixo ao longo de um tubo inclinado de 30º em relação à horizontal conforme 
mostrado. A diferença de pressão pA–pB é causada parcialmente pela gravidade e parcialmente pelo 
atrito. Deduza uma expressão algébrica para a diferença de pressão. Calcule a diferença de pressão se 
L = 1,5 m e h = 150 mm. 
 
 
3.27 – Considere um tanque contendo mercúrio, água, benzeno (SG = 0,879) e ar conforme mostrado. 
Determine a pressão do ar (manométrica). Determine o novo nível de equilíbrio do mercúrio no 
manômetro, se uma abertura for feita na parte superior do tanque. 
 
 
 
3.28 – Um manômetro de reservatório tem tubos verticais com diâmetros D = 18 mm e d = 6 mm. O 
líquido manométrico é o óleo Meriam vermelho (SG = 0,827). Desenvolva uma expressão algébrica 
para a deflexão do líquido, L, no tubo pequeno quando uma pressão manométrica Δp é aplicada no 
reservatório. Calcule a deflexão do líquido quando a pressão aplicada for equivalente a 25 mm de 
coluna d’água (manométrica). 
 
 
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Disciplina: Fenômenos de Transporte I – GNE270 
Professora Isabele Cristina Bicalho 
 
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3.34 – Um barômetro contém acidentalmente 165 mm de água no topo da coluna de mercúrio (nesse 
caso, existe vapor d’água em vez de vácuo no topo do barômetro). Em um dia em que a temperatura 
ambiente é 21ºC (pVH2O = 2502,8 Pa), a altura da coluna de mercúrio é 720 mm (com correção para 
expansão térmica). Determine a pressão barométrica em kPa. Se a temperatura ambiente aumentasse 
para 29ºC, sem variação na pressão barométrica, a coluna de mercúrio seria maior, menor ou 
permaneceria com o mesmo comprimento? Justifique sua resposta. 
 
Respostas: 
 
3.5) FL = 270,894; FU = 269,668; T = 0,282 N; 3.8) ∆P = 973,06 Pa; ρcubo= 991,91 kg/m
3; 3.17) h = 
39,3⋅mm, pI = 107,39 kPa; 3.18) pm = 3,48⋅kPa; pm=123,11⋅kPa; 3.21) H = 17,75⋅mm; 3.26) Δp = 
11,11⋅kPa; 3.27) par = 24,74 kPa; h = 0,1158 m; 3.28) L = 27,2 mm; 3.34) patm = 99,83 kPa, a coluna 
de Hg diminui pois pv aumenta.